广东省雷州市2020年高三化学一轮复习 元素化合物 专题七 硫及其化合物

专题七 硫及其化合物【考纲的要求】1.了解S、SO2、SO3及H2SO4的性质。2.了解硫的氧化物对大气的污染及其防治。3.了解SO42的检验。4.掌握硫元素在生产、生活中的应用。【教学内容】【重点知识部分】一.物理性质1.硫的物理性质硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。2.二氧化硫(SO2) 的物理性质二氧化硫是无色，有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易液化，易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。3.二氧化硫(SO2) 的物理性质SO3在标准状况下为无色、针状晶体。4.硫酸的物理性质纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3，其密度为1.84gcm-3，其物质的量浓度为18.4molL-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。” 若将浓硫酸中继续通入三氧化硫,则会产生发烟现象,这样超过98.3%的硫酸称为发烟硫酸。二.化学性质【问题讨论部分】1.从不同价态变化、相同价态变化和物质的制备掌握氯及其化合物的性质。2.如何洗涤附着在试管内壁上的硫？3.黑火药主要成分什么？反应原理如何？4.列举非金属Cl强于S的事实，列举非金属S强于Se的事实。 5.将SO2分别通入下表所列的溶液中，回答空白部分有关问题。性质实验现象原理石蕊溶液滴有酚酞的NaOH溶液澄清石灰水氢硫酸(H2S溶液) 溴水酸性KMnO4FeCl3溶液Ba(NO3)2溶液品红溶液，后加热【习 题 部 分】【题型1】二氧化硫的性质、制备1.下列说法正确的是()A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色B能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2CSO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理都相同D等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好2.在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若再通入下列四种气体Cl2NH3NO2H2S均会产生沉淀。回答下列问题：(1)已知饱和SO2水溶液中c(SO32-)=6.0 10-8 molL-1，Ksp(BaSO3)=5.410-7。通过计算判断在1.0molL-1的BaC12溶液中，通入足量纯净的SO2能否生成BaSO3沉淀?_。(1)通入四种气体时产生的沉淀分别是_；_；_；_。(2)用方程式表示和产生沉淀的原因_；_。3.某兴趣小组设计SO2实验方案做以下化学实验。.实验方案一（1）将SO2通入水中形成“SO2 饱和H2SO3溶液”体系，此体系中存在多个含硫元素的平衡，分别用平衡方程式表示为_。（2）已知：葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化剂我国国家标准（GB27602020）规定葡萄酒中SO2的残留量0.25g/L。利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒（液体为无色）中的SO2或H2SO3。设计如下实验：1滴品红溶液1滴饱和亚硫酸溶液3mL干白葡萄酒3mL品红溶液3mL饱和亚硫酸溶液1滴品红溶液红色不褪去红色不褪去红色褪去实验结论：干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为：_。.实验方案二：如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。70%的硫酸含酚酞的NaOH溶液 弹簧夹1 弹簧夹2含淀粉的碘水Na2SO3NaOH溶液XNa2O2F E A B C D（1）装置B中试剂X是_，装置D中盛放NaOH溶液的作用是 。（2）关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是_。（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，能说明I还原性弱于SO2的现象为_；发生反应的离子方程式是_。（4）写出利用装置A中产生的气体证明+4价的硫元素具有氧化性的实验方案： 。.实验方案三： （1）某同学利用以上装置和药品，按照ACF顺序连接装置证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱， 该方案 （“合理”或“不合理”），理由是。（2）利用如右图的装置测定A残液中SO2的含量。量取1.00mL残液于烧瓶中，加适量蒸馏水稀释，加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中的H2O2溶液恰好完全反应，然后用浓度为0.1000molL1的NaOH溶液进行滴定，至终点记录数据。重复滴定2次，平均消耗氢氧化钠溶液的体积为20.00mL.该装置中球形冷凝管的冷凝水进口为（填“a”或“b”）残液中SO2的含量为gL1。【题型2】二氧化硫的吸收及应用4.低浓度SO2废气的处理及处理是工业难题，下面是处理SO2及应用的几种方法：低浓度SO2反应器吸收塔再生塔燃烧室二乙醇胺H2O2S方法：（1）反应器中发生反应：3H2(g) + SO2 (g) H2S(g) + 2H2O(g) H2S的稳定性比H2O （填“强”或“弱”），原因是 ，元素的非金属性减弱。（2）工业上先用二乙醇胺吸收H2S，然后在再生塔中加热分解重新获得H2S，主要目的是 。（3）燃烧室内，1mol H2S气体完全燃烧生成固态硫磺及气态水，释放a kJ能量，其热化学方程式为 。吸收池电解池吸收池Na2SO3溶液NaHSO3溶液低浓度SO2方法：（4）Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是 。（5）通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物，实现Na2SO3的循环利用，示意图如下：回答下列问题：写出阴阳两极的电极反应式阳极： ； 阴极： 。b室由 转化为 ；（填“NaHSO3”或“Na2SO3”，下同）。原因 。 c室由 转化为 ；（填“NaHSO3”或“Na2SO3”，下同）。原因 。方法： （6）该小组采用如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是 水ASO2O2MN硫酸质子交换膜稀硫酸稀硫酸 A.溶液B中发生的反应为2SO2O2=2SO3B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe2C.由以上流程可推知氧化性：Fe3O2SOD.此工艺的优点之一是物质能循环利用方法：（7）用电化学法模拟工业处理S02。将硫酸工业尾气中的S02通入右图装置（电极均为惰性材料）进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能。M极发生的电极反应式为_。若电路中转移0.2mol电子，则负极通入标准状况下气体的体积为 L该小组采用如图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数(假设实验在标准状况下进行)。上述装置连接的顺序是原料气_(填a、b、c、d、e)。下列试剂中(浓度、体积一定)，可以用来代替试管中的碘淀粉溶液的是_(填字母)。 A酸性KMnO4溶液 BNaOH溶液 C溴水 D氨水【题型3】二氧化硫转化为三氧化硫的转化率的测定5.二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。(1)工业上用黄铁矿(FeS2，其中硫元素为1价)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS211O28SO22Fe2O3，该反应中被氧化的元素是_(填元素符号)。当该反应转移2.75mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_L。(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响)写出装置A的反应化学方程式_ 。实验过程中，需要通入氧气。试写出一个用如图所示装置制取氧气的化学方程式：_。当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是_。实验结束后，若装置D增加的质量为mg，装置E中产生白色沉淀的质量为ng，则此条件下二氧化硫的转化率是_(用含字母的代数式表示，不用化简)。【题型4】亚硫酸氢钠的性质6.某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如下图所示： 请回答下列问题：(1)装置B的作用是_ 。(2)设计装置C的目的是验证SO2的_性，装置C中发生反应的离子方程式是 。装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是_。(3)NaHSO3溶液pH7的原因是 （结合方程式回答）。请按照浓度由大到小的顺序排列0.1mol/LNa2SO3溶液中的离子。(4)Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后，溶液的pH（填“增大”“减小”或 “不变”）。(5)请设计简单实验证明：室温下HSO3的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小： (6)以石墨作电极，电解该物质的饱和溶液时，只有一个电极产生气体，写出阳极的电极反应式。【题型5】硫化氢(H2S)的制备及性质7.硫化氢(H2S)是一种无色剧毒有臭鸡蛋气味的气体，蛋白质腐败和某些生命活动中均可以产生硫化氢，在工农业生产及科研活动中有重要的用途。资料：H2S可溶于水，其水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸。FeS是一种不溶于水的黑褐色块状固体，能溶于盐酸或稀硫酸生成H2S。(1)某化学实验小组设计了制取少量H2S并验证其性质的实验，如下图所示。B中盛放CuSO4溶液，C中放有湿润的蓝色石蕊试纸，D中盛放FeCl3溶液。请回答下列问题：装置A中仪器a的名称是_。写出装置A中发生反应的离子方程式_；B中有黑色沉淀产生，B中发生反应的化学方程式为_。工业上利用该反应检验Cu2的存在，并使用H2S作为除去废水中某些重金属离子的沉淀剂；D中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。写出发生反应的离子方程式_。检验溶液中的Fe3已经反应完全的操作过程_。(2)下图是实验室制取气体的常用反应装置。现在该小组在实验室中要用硫化亚铁和稀硫酸制备较大量的H2S气体，可选择装置_。有同学选择了乙，请指出采用乙装置制取硫化氢气体的主要缺点_。(3)为进一步探究2价硫的化合物与4价硫的化合物发生反应的条件，该小组同学又设计了下列实验。实验操作实验现象实验1将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比21混合无明显现象实验2将H2S通入Na2SO3溶液中未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀实验3将SO2通入Na2S溶液中有浅黄色沉淀产生根据上述实验，可以得出结论：在_条件下，4价硫的化合物可以氧化2价硫的化合物。已知：电离平衡常数：H2SKa11.3107；Ka27.11015H2SO3Ka11.7102；Ka25.6108将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是_(填序号)。【题型6】硫酸的性质8.根据硫酸的性质，完成下列的问题（1）将64g铜箔加入到盛有含2molH2SO4的浓H2SO4试管中加热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分，设计下列实验：实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。实验现象：得到蓝色溶液。实验结论：所得灰白色固体的化学式为_。乙还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学方程式回答)_。直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，乙根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是_。在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体，铜箔表面又有气泡冒出，其原因为_ 。（2）在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。请回答下列问题：生成的黑色物质(单质)是_(填化学式)。这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是_(填化学式)，反应的化学方程式为_。据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有_(填字母)。 A酸性 B吸水性 C脱水性 D强氧化性将中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液_，说明这种气体具有_性；将中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：_。能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？_(填“能”或“不能”)，若不能，请填写两种能鉴别的试剂_。（3）设计实验验证某样品中含有NaHSO3和NaHSO4,写出实验步骤、现象及结论。【题型6】SO的检验9.（1）甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验结果各自都认为自己的试样中含有SO甲的实验为：乙认为甲的实验不严谨因为试样A中若含有_离子（仅填一种）也会有此现象乙的实验为：丙认为乙的实验也不严谨因为试样B中若含有_离子（仅填一种）也会有此现象丙的实验为：若丙方案合理则回答：其中试剂是_现象是_；试剂是_现象是_（若你认为丙方案不合理以上四空可以不填）（2）Na2S2O35H2O中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论： 。已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32-+2H+=S+SO2+H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液2.(1)Q=1.06.010-8=6.010-8Ksp(BaSO3),所以不能生成BaSO3沉淀 (2)BaSO4 BaSO3 BaSO4 S(3)SO2Cl22H2O=SO2Cl4H、SOBa2=BaSO4 2H2SSO2=3S2H2O(或2H2SH2SO3=3S3H2O)3. （1）SO2（g）SO2 （aq）； SO2H2O H2SO3； H2SO3 H + HSO3；HSO3 H+ + SO32 （2）干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少 （1）浓硫酸 ；吸收未反应的SO2，防止污染空气 （2）将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃 （3）E中溶液蓝色褪去 SO2I22H2O2ISO424H （4）将纯净的SO2通入氢硫酸（或Na2S、NaHS）溶液中，出现淡黄色沉淀（或溶液变浑浊）.（1）二氧化硫通入次氯酸钙溶液，发生了氧化还原反应，不能证明“强酸制弱酸”原理 (2)b 644.（1）弱; 氧和硫元素处于同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力减弱。（2）富集H2S（获得高浓度H2S）（3）2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) H=-2a kJ/mol（4）Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3（5）阳极：2H2O-4e=4H+O2 阴极：2H-2e=H2 Na2SO3转化为NaHSO3；H由a室经阳离子交换膜进入b室，H与SO32结合生成HSO3，Na2SO3转化为NaHSO3。 NaHSO3转化为Na2SO3；阴极2H-2e=H2,导致HSO3 H+ SO32正向移动，Na从b室进入c室， NaHSO3转化为Na2SO3。(6)BD （7）SO2 + 2H2O - 2e - = SO42- + 4H+ 2.24 cdbaeAC5. (1)Fe、S11.2 (2)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O 2KClO32KCl3O2使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收1006.(1)防倒吸（或安全瓶） (2)还原 溶液由红色变为无色 (3)因为存在HSO3SO32 + H+ ；HSO3 + H2O H2SO3 + OH 电离大于水解c(Na+)c(SO32)c(OH)c(HSO3) c(H+) 减小(4)增大 (5)常温下，用pH试纸（或pH计）测定NaHS03溶液的pH，若pHKb ； 若pH7，则KaKb （3分）（其它合理答案也可给分）(6)HSO3+ H2O -2e = SO42 +3H+7.(1)长颈漏斗FeS2H=Fe2H2S CuSO4H2S=CuSH2SO42Fe3H2S=2Fe2S2H取少量溶液置于试管中，滴加23滴KSCN溶液，若不变血红色，说明Fe3已反应完全(2)丁无法做到随开随用、随关随停，浪费药品，污染环境(3)酸性C8.（1）CuSO4S2H2SO4(浓)3SO22H2O随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，溶液由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应 H与NO又能氧化铜片，发生反应3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(2)C SO2C2H2SO4(浓)CO22SO22H2OBCD褪色；漂白SO2H2O=H2SO3不能品红溶液、溴水(其他合理答案均可)（3）取少量样品于试管中加水充分溶解，滴加盐酸至过量，再滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则有NaHSO4。然后取上层清夜于另一试管中，滴加品红溶液，品红溶液褪色，则样品中有NaHSO3。9.（1）Ag+ SO32 稀盐酸、无现象 、BaCl2溶液、白色沉淀(2)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。硒和碲有许多用途、在工业上以铜阳极泥(含有Cu、Se、Cu2S、Cu2Se、Cu2Te、CuSe、CuTe等)为原料制备硒和碲的工艺流程如图所示：已知：时升华；TeO2是两性氧化物，难溶于水。(1) “硫酸化焙烧”中Se与浓硫酸发生反应，写出反应的化学反应方程式_。SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，写出反应的化学反应方程式_。(2)“中和”时控制溶液PH在4550之间以生成TeO2沉淀硫酸过量时，碲产率降低的原因是_。(3)碲的获得通过电解Na2TeO3溶液实现，其阴极电极反应式是_。(4)铜阳极泥中硒含量的测定通常采用碘量法，其原理是SeO2在酸性条件下被I-还原为单体硒，并析出游离碘；然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定，反应式为：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。取阳极泥0.50g，指示剂显示终点时共用去0.1molL-1硫代硫酸钠溶液2000mL。在此过程中：SeO2与碘化钾反应的离子方程式为_。滴定操作中指示剂通常为_，滴定至终点的现象是_。测得铜阳极泥中硒的含量为_。空气是人类赖以生存的自然资源。在工业